采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团东荣五矿06mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团东荣五矿06mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

m,平均地 热增温 率为℃，地温梯度小于 3℃。 本区基本属于地温正常区。 但随着开采深度的增加，地温将 有所升高。 给生产安全带来负面影响。 7 ：根据地压观测资料，煤岩层在断层附近比较破碎，随着开采深度的增加，地压增大。 煤质、牌号及用途 本区以无烟煤为主， 根据中国煤炭的分类方案， 该煤种主要为民用燃料和化工染料及冶金用煤。 其容重为 ,其硬度为 176。 ， 本井田煤层碳的含量由上往下逐渐增高，其平均含量在 84～ 91%，有机硫的含量较低，平均在 ～ %间，一般在 %左右。 磷的含量很低，平均在 ～%间。 2 2 2 28 号煤层属于中灰分（﹤ 25%） ， 23 号为低灰分煤层。 煤的挥发分为 ～ %，胶质层厚度平均值为 ～ m。 厚煤发热量一般大于 5590 千卡 /kg,净煤发热量大于 8200 千卡 /kg。 主要可采煤层的 煤质特征见表 14： 表 14 煤层 煤 水分 灰分 挥发分 全硫 发热量 煤种 10 原煤 ～ ～ ～ ～ ～ 无烟煤 精煤 ～ ～ ～ 113 原煤 ～ ～ ～ ～ ～ 无烟煤 精煤 ～ ～ ～ 12 号煤层 为 特低 — 富 灰、中硫、 高发热量之无烟 煤。 勘探程度及可靠性 1．勘探程度 （ 1）初步评价了井田水文地质，推测该区水文地质条件简单。 （ 2）基本 查明了主要可采煤层的层位、厚度、结构。 8 （ 3）初步评价了主要可采煤层顶、底板岩层的工程地质特征，了解了煤层自燃倾向、煤尘爆炸、矿井瓦斯含量。 （ 4）基本查明了可采煤层的煤质、煤岩特征，确定了煤类。 （ 5）基本查明了井田的主要构造形态及地层沉积特征。 2．存在问题 （ 1）煤层底板标高控制程度较差。 （ 2）地质报告中对 1 13 号煤层的涌水量未作具体测试分析，建议补充测试。 （ 3）地质报告中对矿井瓦斯涌出量、煤尘爆炸指数、煤层自燃性未作详细的测试分析，建议补测。 9 第 2 章 井田境界、储量及服务年限 井田境界 井田周边状况 本矿有三处村庄分布在井田周边对开采无太大影响， 中部有一林场影响开拓布置， 未见煤层露头 井田境界确定的依据 根据地质资料，煤田发育良好，地质构造比较简单， 10 号煤层属中厚煤层， 1 13 号煤层属薄煤层，储量丰富， ． ，以利于机械化程度的不断提高． ．地质条件作为划分井田境界的依据． ．安排地面生产系统和各建筑物． 井田未来发展状况 远景储量丰富 ， 随着技术的进步和勘探水平全面的提高，井田范围内探明储量会越来越精确 ,可能在更深部发现可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 东荣五矿 井田内 计算储量的 煤层为 1 13号煤， 地质构造简单，煤厚稳定，全区可采， 各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。 矿井储量是指矿井内所埋藏的，具有工业价值的煤炭数量。 矿井储量可分为矿井地质储量，矿井工业储量和矿井可采储量。 矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业场地保护煤柱，矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱煤量后乘以盘区回采率的储量。 矿井工业储量是指平 10 衡表内 A+B+C 级储量的总和。 矿井设计储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，构筑物 需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量后的储量。 保安煤柱 在区段运输平巷和轨道平巷之间留设区段煤柱，对一般煤质和围岩条件的近水平、缓斜及 走向 煤层、薄及中厚煤层不小于８～１５米，厚煤层不小于１５～２０米。 盘区 边界一般留设宽度１０米左右。 断层煤柱留取尺寸：断层落差很大，断层一侧煤柱宽度不小于３０米，落差较大的断层一侧煤柱一般为１０～１５米，落差较小的断层 \通常可以不留设断层煤柱。 井田境界煤柱按４０米留设。 表 21 护巷煤柱尺寸 表 名称 薄及中厚煤层 厚煤层 备注 巷道一侧 两巷之间 巷道一侧 两 巷之间 水平大巷 ３０～４０ ４０～５０ 煤层倾 角较小时煤柱可小一些 盘区 上下 山 ２０左右 ２０左右 ３０～４０ ２０～２５ 按照井田边界留设煤柱 40 米，断层两边各留设煤柱 30 米的标准，经对本井田内三层煤进行计算得工业储量 8424 万吨。 东荣五 矿表土层厚度为 5米，岩石移动角 为居住保地面建筑物及工程设施的安全，本设计对井筒及工业场地后期的风井、规划中的大断层留设安全煤柱。 由于本矿区无地表移动参数实测资料，设计参照类似围岩情况按下数据留设安全煤柱： 松散层移动角：含水松散层 45186。 、不含水的松 散层 55186。 岩层移动角： 65186。 岩层边界角： 55186。 主、副井筒均位于工业场地内，主、副井筒深度 240m，工业场地东西长420m，南北最大宽度为 400m，按照现行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》规定，井筒煤柱地面受护面积包括井架、提升机房和围护带面积包括工业场内为煤炭生产直接服务的工业厂房、服务设施和围 11 护带，围护带宽度为 15m，煤柱按岩层移动角圈定，井田境界煤柱按 30m 留设， 盘区 煤柱按 20m 留设，两侧各 10m，断层两侧各设 30m 煤柱。 按以上计算方法得： 工业广场煤柱损失： 175 万 t； 周边、断层保安煤柱损失： 2883 万 t； 损失总量： 3058 万 t； 损失率为： % 储量计算方法 计算 方法 如下： 块段储量 =块段面积247。 cos(平均倾角 )179。 平均厚度179。 容重 矿井设计储量＝工业储量－永久煤柱 块段可采储量 =（工业储量－永久煤柱）179。 设计回采率 回采率要求：厚煤层不小于 75%，中厚煤层不小于 80%，薄煤层不小于85% 通过等高线块段法计算本井田工业储量为 ，可采储量为。 计算公式如下： ZK=（ ZC－ P）179。 C 式中： ZK— 可采储量； ZC— 工业储 量； P— 永久煤柱损失； C— 盘区 回采率。 储量计算评价 本设计井田的各类储量计算严格执照有关规定执行。 由于技术水平所限，储量计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定的误差 ， 该矿的煤层对比可靠，煤层厚度比较稳定，倾角较缓，煤层地板起伏不大，构造控制基本可靠，无火成岩，水文地质条件简单，储量计算教可靠。 矿井可采储量汇总表 如表 22 12 表 22 矿井可采储量汇总表 煤层别 工业储量 A+B+C 万 t 工业广场及井筒 断层 井田 境界 其他 损失 合计 开采 损失 可采储量 （万 t） 10号 11 140.36 1098 1345.52 8 12号 7 8 699.16 4 6 13号 7 8 699.16 4 6 总 计 8424 217 25 319 2497 3058 4292 矿井工作制度 生产能力及服务年限 工作制度 矿井设计年工作日为 330d，每天三班作业，两班半生产，半班准备， 采用四六工作制制度。 每天净提升时间为 14h。 生产能力 矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应该考虑到当前及今后市场的需煤量。 井田煤炭储量丰富（地质储量为 ，可采储量为 ），地质构造及水文地质简单，煤层赋存平缓（最大倾角 176。 ），煤质优良，具有建设中 型矿井的条件。 13 方案一：建。 方案二：建。 方案三：建。 根据《煤矿工业矿井设计 规范》矿井投产后服务年限不应过长，可由服务年限确定。 矿井及第一开采水平设计服务年限 如 表 23 表 23 矿井及第一开采水平设计服务年限 矿井设计生 产能力 Mt/a 矿井设计服务年限 a 第一开采水平设计服务年限 a 煤层倾角 25176。 煤层倾角 25176。 45176。 煤层倾角 45176。 及以上 60～ 80 30～ 35 ～ 50～ 70 25～ 30 20～ 25 15～ 20 ～ 40～ 50 20～ 25 15～ 20 10～ 15 矿井设计服务年限 矿井设计服务年限公式： P＝Ｚ／（Ａ179。 Ｋ） 式中： Ｚ —— 矿井设计可采储量， Mt Ａ —— 生产能力， Mt／ a K—— 矿井储量备用系数， K＝１ .3～ 矿井设计一般取 K=，地质条件复杂的矿井及矿区总体设计可取K=，地方小煤矿可取 K=。 根据本设计矿井实际情况， K 值取。 计算得： 方案一： P＝ 68 年 方案二： P＝ 51 年 方案三： P＝ 34 年 从保证矿区均衡生产来看，井型较大的矿井对保证矿区产量起骨干作用，其服务年限也应略长些，因本井田地质储量不是很大，可采储 量多，则选择方案二合理。 参照《煤矿工业设计规范》规定，方案 二 较为合理，即：矿井生产能力为 Mt/a；矿井服务年限为 T=51 a。 14 第 3 章 井田开拓 概述 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 井田地表海拔 +1150m 到 +703m 之间，平均 +981m，井田境界东西最大 3005米，南北 4240 米，本井田内无煤层露头，井田地层基本上为一向斜，轴向北东 — 南西，倾角 3度左右，为近水平煤层，井田内未见大的断裂构造，也未见岩浆侵入等现象，仅见到三个不大的陷落柱，总体构造近属简单，煤层埋藏较 浅， 矿区煤层赋存稳定，断层少，落差不大， 可采用斜井单水平开拓，自地表开穿顶板斜井。 该设计矿井属于高瓦斯，低涌水量矿井。 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 确定井田开拓方式的原则： 必须贯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定。 要建立完善的通风系统，创造良好的条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。 要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、自动化创造条件。 根据用户需要，应将不同煤质、煤种的煤层分别开采。 贯彻执行有关煤炭工业的技术政策，为多出煤，早出煤， 出好煤，投资少，成本低，效率高创造条件。 要使生产系统完善、有效、可靠，在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量，尤其是初期建设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设。 合理集中开拓布置，简化生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件。 合理开发国家资源，减少煤炭损失。 井田开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要因素包括： (1)井田地质和水文地质条件（特别是表土层情况）； (2)煤层赋存和开采技术条件； (3)地形地貌和地面外部条件； (4)技术装备和工艺系统条件； (5)施工技术和设备条件； 15 (6)总体设计和 矿井生产能力要求等。 对以上各种因素要综合研究，通过系统优化和多方案技术经济比较后确定。 影响本设计井田开拓方式的具体因素如下： 1． 地表因素 本井田属于山区地形，地势起伏较大。 2． 煤层赋存情况 整个井田的煤层上部标高在 670m，下部标高在 500m，北部 以三个村庄为界，边界不太规整，整个矿区共有三层可采煤层，即 1 13号三层，全区发育可采，厚度均匀，煤种单一，煤层走向长 4km 倾向 3km。 本井田煤层系近水平中厚煤层。 矿井开拓方案选择 井筒形式和井口位置 根据东荣五矿的地表及煤层实际 情况平硐开拓方式在技术上不合理，应予以否定。 井口附近要有一定范围用以布置工业场地，其中包括主辅井生产系统建筑物与结构物矿井工业场地占地指标。 选择井井筒位置应当充分利用地形，以地面生产条件系统布置要求，平坦地形最适合矿井建设，不仅平场工程量较小，大型建筑物基础处理也比较简单。 地面条件 工业场地占地面积； 地形与工程地质条件； 煤的运输方向； 生产建设与住宅位置。 井下条件： 按最小运输量确定井筒位置； 根据地质条件确定井筒位置； 煤柱量； 勘探程度和初期工程量。 根据 本矿 地形地貌、煤层赋存条件及确定 的工业场地位置，本着合理开发全井田，集中生产运输环节简单、初期井巷 工程量少、投资省、出煤早、达产快、安全、高效的原则，设计提出了 三 个开拓方案： 方案一 ：双立井开拓 16 方案二 ：双斜井开。